DE19858751A1

DE19858751A1 - Control grid voltage generation circuit for cathode ray tube for television receiver or computer monitor

Info

Publication number: DE19858751A1
Application number: DE19858751A
Authority: DE
Inventors: Chang-Fa Hsieh
Original assignee: Acer Peripherals Inc
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 1999-08-19
Anticipated expiration: 2018-12-19
Also published as: DE19858751B4; TW368241U; US6137245A

Abstract

The control grid voltage generation circuit has a HV source (Vcc), a LV source (Vbb) and an amplifier (1) connected between them, providing a control grid voltage (G1) dependent on a received input signal (Va). The amplifier is discharged via the low-ohmic path between the HV source and earth on switching off the cathode ray tube, for dropping the control grid voltage to the LV level.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für eine Kathodenstrahlröhre und insbesondere eine Schaltung zum Erzeugen einer Gitterspannung für die Kathodenstrahlröhre. Die Gitterspannung kann im Abschaltzeitpunkt der Kathoden strahlröhre auf einen besonders negativen Spannungspegel abgesenkt werden, wodurch die Elektronenstrahlen augenblick lich unterbrochen werden und die Leuchtstoffe auf dem Schirm vor Zerstörung geschützt sind.The invention relates to a control circuit for a Cathode ray tube and in particular a circuit for Generating a grid voltage for the cathode ray tube. The grid voltage can be switched off at the time of the cathodes tube to a particularly negative voltage level be lowered, causing the electron beams to instantly Lich interrupted and the phosphors on the screen are protected from destruction.

Description of the prior art

Kathodenstrahlröhren-Anzeigevorrichtungen (CRT-Anzeigen, CRT = Cathode Ray Tube) sind weit verbreitete Darstellungsvor richtungen, z. B. in Schwarz-Weiß- oder Farbfernsehgeräten oder in einfarbigen oder mehrfarbigen Computeranzeigevorrich tungen. Die CRT-Anzeigevorrichtung umfaßt eine Kathodenstrahl röhre und eine äußere Beschaltung. Die Funktion der CRT erzielt man durch das Steuern der Wege von Elektronenstrahlen mit der äußeren Beschaltung, wobei die Elektronenstrahlen auf die leuchtstoffbeschichtete Fläche der CRT treffen, damit Licht ausgesendet wird.Cathode ray tube displays (CRT displays, CRT = Cathode Ray Tube) are widespread representations directions, e.g. B. in black and white or color televisions or in single color or multicolor computer display devices exercises. The CRT display device comprises a cathode ray tube and an external circuit. The function of the CRT is achieved by controlling the paths of electron beams with the external wiring, the electron beams hit the phosphor-coated surface of the CRT so that Light is emitted.

Fig. 1 (Stand der Technik) zeigt eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen CRT. Es wird nun Bezug auf Fig. 1 genommen. Die CRT umfaßt einen Vorderabschnitt zum Erzeugen und Beschleunigen des Elektronenstrahls (einschließlich des Heizfadens 10, der Kathode 12, des Steuergitters 13, des Schirmgitters 14, des Fokussiergitters 15, der Beschleuni gungsanode 16 und der Ablenkjöcher 18), einen mittleren Abschnitt zum Ablenken und Beschleunigen des Elektronenstrahls (einschließlich des Hohlraums 20 und des Anodenstummels 22) und einen Anodenabschnitt, der das Licht tatsächlich aussendet (einschließlich der Aluminiumschicht 30, der Leuchtstof fschicht 32 und des Schirms 34). Der Heizfaden 10 wird mit einer Heizspannungsquelle (nicht dargestellt) erhitzt, um energiereiche Elektronen zu erzeugen, die dann über die Kathode 12 ausgesendet werden. Im allgemeinen beträgt die Heizspannung 6,3 Volt. Das Steuergitter 13, das Schirmgitter 14, das Fokussiergitter 15 und die Beschleunigungsanode 16 bilden eine elektrische Bündelungseinrichtung und bündeln die von der Kathode 12 ausgesendeten energiereichen Elektronen zum Elektronenstrahl 40. Zudem verändern die Ablenkjöcher 18 mit Hilfe eines erzeugten elektromagnetischen Felds die Richtung des Elektronenstrahls 40. Zweckmäßigerweise bestehen die Ablenkjöcher 18 aus einem Satz waagrechter Ablenkjöcher und einem Satz senkrechter Ablenkjöcher. Die beiden Ablenkjochsätze steuern abhängig von einem Horizontalabtast- Synchronisiersignal und einem Vertikalabtast-Synchronisiersig nal die Bewegungsrichtung des Elektronenstrahls 40 und erreichen dadurch, daß der Elektronenstrahl 40 den Schirm fortlaufend abtastet. Zuletzt bewegt sich der Elektronenstrahl 40, der beschleunigt und um den Abtastwinkel Ú abgelenkt wird, im Hohlraum 20 der CRT geradlinig fort, bis er die Leuchtstof fschicht 32 des Anodenabschnitts trifft. Der Elektronenstrahl 40 wird während der Zeit der Bewegung im Hohlraum 20 noch von der Spannung am Anodenstummel 22 beeinflußt. Fig. 1 (prior art) shows a cross-sectional view of a conventional CRT. Reference is now made to FIG. 1. The CRT includes a front section for generating and accelerating the electron beam (including the filament 10 , the cathode 12 , the control grid 13 , the screen grid 14 , the focusing grid 15 , the acceleration anode 16 and the deflection yokes 18 ), a middle section for deflecting and accelerating of the electron beam (including the cavity 20 and the anode stub 22 ) and an anode portion that actually emits the light (including the aluminum layer 30 , the fluorescent layer 32 and the screen 34 ). The filament 10 is heated with a heating voltage source (not shown) in order to generate high-energy electrons which are then emitted via the cathode 12 . In general, the heating voltage is 6.3 volts. The control grid 13 , the screen grid 14 , the focusing grid 15 and the acceleration anode 16 form an electrical bundling device and bundle the high-energy electrons emitted by the cathode 12 to form the electron beam 40 . In addition, the deflection yokes 18 change the direction of the electron beam 40 with the aid of a generated electromagnetic field. The deflection yokes 18 expediently consist of a set of horizontal deflection yokes and a set of vertical deflection yokes. The two deflection yoke sets control depending on a horizontal scanning synchronizing signal and a vertical scanning synchronizing signal, the direction of movement of the electron beam 40 and thereby achieve that the electron beam 40 continuously scans the screen. Finally, the electron beam 40 , which is accelerated and deflected by the scanning angle Ú, travels in a straight line in the cavity 20 of the CRT until it strikes the fluorescent layer 32 of the anode section. The electron beam 40 is still influenced by the voltage at the anode stub 22 during the time of movement in the cavity 20 .

In der obigen CRT verwendet man das Steuergitter 13 zum Steuern der Anzahl der Elektronen, die die Kathode 12 aussendet, und stellt damit die Helligkeit des angezeigten Bilds ein. Aufgebaut ist das Steuergitter 13 wie ein zylindrisches Hütchen, das die Kathode 12 einschließt. Zusätzlich befindet sich ein feines Loch in der Spitze dieses Zylinders; es dient als Durchgang für die sich bewegenden energiereichen Elektronen. Die Spannung des Steuergitters 13 sei allgemein mit G1 bezeichnet. Verglichen mit der Spannung der Kathode 12 hat die Steuergitterspannung G1 eine negative Polarität; man verwendet sie zum Einstellen der Ladungsverteilung auf der Kathode 12. Ist die Steuergit terspannung G1 negativer als der Normalwert, so nimmt die Anzahl der von der Kathode 12 ausgesendeten Elektronen ab, und die Helligkeit des dargestellten Bilds wird kleiner. Ist die Steuergitterspannung G1 positiver als der Normalwert, so nimmt die Anzahl der von der Kathode 12 ausgesendeten Elektronen zu, und die Helligkeit des dargestellten Bilds wird größer. Damit kann man die Steuergitterspannung G1 zum Einstellen der Bildhelligkeit verwenden.In the above CRT, the control grid 13 is used to control the number of electrons that the cathode 12 emits, thereby adjusting the brightness of the displayed image. The control grid 13 is constructed like a cylindrical cap which encloses the cathode 12 . In addition, there is a fine hole in the top of this cylinder; it serves as a passage for the moving, high-energy electrons. The voltage of the control grid 13 is generally designated G1. Compared to the voltage of the cathode 12 , the control grid voltage G1 has a negative polarity; they are used to adjust the charge distribution on the cathode 12 . If the control grid voltage G1 is more negative than the normal value, the number of electrons emitted by the cathode 12 decreases and the brightness of the displayed image becomes smaller. If the control grid voltage G1 is more positive than the normal value, the number of electrons emitted by the cathode 12 increases and the brightness of the displayed image increases. You can use the control grid voltage G1 to adjust the image brightness.

Eine Schwierigkeit kann im Augenblick des Abschaltens der Spannungsversorgung der CRT-Anzeige auftreten. Während des Normalbetriebs der CRT-Anzeige trifft der Elektronenstrahl 40 gesteuert durch die Ablenkjöcher 18 wiederholt und fort laufend auf die Leuchtstoffschicht 32 des Anodenabschnitts. Insbesondere tastet der Elektronenstrahl 40 in senkrechter Richtung nacheinander alle waagrechten Abtastzeilen auf der Leuchtstoffschicht 32 ab. Damit werden sämtliche Bereiche auf der Leuchtstoffschicht 32 nicht andauernd angeregt. Beim Abschalten der CRT-Anzeige kann die Spannung in der Anode durch die Kapazitätswirkung nicht augenblicklich verschwinden. Daher wird der Elektronenstrahl 40 für eine kurze Zeitspanne nach dem Abschalten der CRT-Anzeige weiterhin ausgesendet. Zu diesem Zeitpunkt hat die Ablenkschaltung jedoch bereits aufgehört zu arbeiten. Dadurch kann in dieser Nachleuchtzeit der Elektronenstrahl 40 dauerhaft einen besonderen Bereich der Leuchtstoffschicht 32 treffen. In diesem besonderen Bereichen können die Leuchtstoffe durch die andauernde Bestrahlung zerstört werden. Die Aussage der Erfindung besteht daher darin, zu zeigen, wie man den Elektronenstrahl im Ausschaltmoment der CRT-Anzeige rasch unterdrücken kann, um den CRT-Schirm zu schützen.A problem may arise when the CRT display is turned off. During normal operation of the CRT display, the electron beam 40 repeatedly and continuously strikes the phosphor layer 32 of the anode section under the control of the deflection holes 18 . In particular, the electron beam 40 scans all horizontal scanning lines on the phosphor layer 32 one after the other in the vertical direction. This means that all areas on the phosphor layer 32 are not continuously excited. When the CRT display is switched off, the voltage in the anode cannot immediately disappear due to the capacitance effect. Therefore, the electron beam 40 continues to be emitted for a short period of time after the CRT display is turned off. At this point, the deflection circuit has already stopped working. As a result, the electron beam 40 can permanently hit a special area of the phosphor layer 32 during this afterglow time. In this special area, the phosphors can be destroyed by the continuous radiation. The message of the invention is therefore to show how the electron beam can be quickly suppressed when the CRT display is switched off in order to protect the CRT screen.

Die Erfindung verwendet die genannte Steuergitterspannung G1 zum Unterbrechen des Elektronenstrahls beim Ausschalten der CRT. Da die genannte Schwierigkeit im Ausschaltmoment der CRT-Anzeige auftritt, sollte man die Steuergitterspannung G1 rasch auf einen Spannungspegel ziehen, der den Elektronen strahl sofort unterbricht. The invention uses the control grid voltage mentioned G1 to interrupt the electron beam when switching off the CRT. Because the said difficulty at the moment of switch-off the CRT display occurs, you should check the control grid voltage G1 quickly pull to a voltage level that is the electron beam immediately interrupts.

Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Steuergitterspannungs-Erzeugungsschaltung für eine CRT bereitzustellen, die die Steuergitterspannung G1 auf einen negativen Spannungspegel ziehen kann, der so niedrig ist, daß er den Elektronenstrahl beim Abschalten der CRT sofort unterbricht und damit den CRT-Monitor schützt.It is therefore an object of the invention to provide a Control grid voltage generation circuit for a CRT provide the control grid voltage G1 to a negative voltage level that is so low that it immediately detects the electron beam when the CRT is turned off interrupts and thus protects the CRT monitor.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuergitterspannungs-Erzeugungsschaltung für eine CRT bereit zustellen, in die man den Mechanismus der Helligkeitssteuerung und der Dunkeltastung aufnehmen kann.Another object of the invention is to provide a Control grid voltage generation circuit ready for a CRT to deliver in which the mechanism of brightness control and can record the blanking.

Die Erfindung erfüllt die genannten Aufgaben durch das Bereitstellen einer Steuergitterspannungs-Erzeugungsschaltung, die eine Hochspannungsquelle, eine Niederspannungsquelle und einen Verstärker enthält, der aus der Hoch- bzw. Niederspan nungsquelle vorgespannt wird. Die Hochspannungsquelle ist über einen niederohmigen Weg mit der Masse verbunden. Zusätzlich dienen die Hoch- bzw. Niederspannungsquelle als hohe bzw. niedrige Bezugsspannung des Verstärkers. Der Verstärker empfängt ein Eingangssignal und erzeugt abhängig vom Eingangssignal eine Steuergitterspannung. Beim Abschalten der CRT kann sich der Verstärker über den niederohmigen Weg, der zwischen die Hochspannungsquelle und Masse geschaltet ist, sehr rasch entladen. Damit schaltet der Verstärker sehr schnell ab. Die Steuergitterspannung G1 wird dann auf die niedrige Bezugsspannung gezogen und unterbricht damit den Elektronenstrahl. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Hochspannungsquelle durch die Heizspannungsquelle verwirklicht, da der Heizdraht als niederohmiger Weg dienen kann.The invention fulfills the stated objectives by Providing a control grid voltage generating circuit, which is a high voltage source, a low voltage source and contains an amplifier that comes from the high or low voltage voltage source is biased. The high voltage source is connected to earth via a low-resistance path. In addition, the high and low voltage sources serve as high or low reference voltage of the amplifier. Of the Amplifier receives an input signal and generates dependent a control grid voltage from the input signal. When switching off the CRT can connect the amplifier via the low-resistance path, which is connected between the high voltage source and ground is discharged very quickly. So the amplifier switches a lot quickly. The control grid voltage G1 is then on pulled low reference voltage and thus interrupts the Electron beam. In this embodiment of the invention is the high voltage source through the heating voltage source realized because the heating wire serve as a low-resistance path can.

Zusätzlich kann ein Mikrocontroller im Monitor Pulsbreitenmodulations-Signale (PWM, PWM = Pulse Width Modulation) dazu verwenden, die Größe des Verstärkerein gangssignals zu steuern, und damit die Höhe der Steuergit terspannung G1 einstellen. Ferner kann eine Austast- Steuerschaltung ein Vertikalaustastsignal dazu verwenden, den Verstärker auszuschalten und damit die Steuergitterspan nung G1 in der Austastperiode auf den niederen Bezugsspan nungspegel zu ziehen.In addition, a microcontroller in the monitor Pulse width modulation signals (PWM, PWM = Pulse Width Modulation) to use the size of the amplifier control signal, and thus the amount of control git Set voltage G1. Furthermore, a blanking Control circuit use a vertical blanking signal to turn off the amplifier and thus the control grid chip voltage G1 in the blanking period to the lower reference voltage voltage level.

Die folgende ausführliche Beschreibung erfolgt anhand eines Beispiels; es ist jedoch nicht beabsichtigt, die Erfindung lediglich auf die beschriebenen Ausführungsformen einzuschränken. Man versteht die Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen am besten.The following detailed description is based on an example; however, it is not intended to Invention only on the described embodiments restrict. The invention is understood in conjunction with best with the accompanying drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 (Stand der Technik) eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen CRT; und Fig. 1 (prior art) is a cross-sectional view of a conventional CRT; and

Fig. 2 einen ausführlichen Schaltplan der erfin dungsgemäßen Steuergitterspannungs-Erzeugungsschaltung. Fig. 2 shows a detailed circuit diagram of the control grid voltage generating circuit according to the invention.

Es wird nun Bezug auf Fig. 2 genommen. Sie zeigt einen ausführlichen Schaltplan der Steuergitterspannungs-Erzeugungs schaltung in dieser Ausführungsform. Die Steuergitterspan nungs-Erzeugungsschaltung, siehe Fig. 2, umfaßt eine Verstärkerschaltung 1, eine Spannungsregelschaltung 3, eine Austastregelschaltung 5 und die Hochspannungsquelle Vcc bzw. die Niederspannungsquelle Vbb. Die Spannungsregelschaltung 3 wird zusammen mit einem Mikrocontroller (nicht dargestellt) dazu verwendet, die Helligkeit der CRT zu regeln (d. h. das Regeln der Anzahl der ausgesendeten energiereichen Elektronen). Die Austastregelschaltung 5 dient zum Austasten des senk rechten Durchlaufs des Elektronenstrahls. Zusätzlich werden die Verstärkerschaltung 1, die Hochspannungsquelle Vcc und die Niederspannungsquelle Vbb, die im folgenden zuerst beschrieben sind, zum Erzeugen der Steuergitterspannung G1 verwendet.Reference is now made to FIG. 2. It shows a detailed circuit diagram of the control grid voltage generating circuit in this embodiment. The control grid voltage generating circuit, see Fig. 2, comprises an amplifier circuit 1 , a voltage control circuit 3 , a blanking control circuit 5 and the high voltage source Vcc and the low voltage source Vbb. The voltage control circuit 3 is used together with a microcontroller (not shown) to control the brightness regulating the CRT (ie regulating the number of high-energy electrons emitted). The blanking control circuit 5 is used for blanking the vertical right pass of the electron beam. In addition, the amplifier circuit 1 , the high voltage source Vcc and the low voltage source Vbb, which will be described first below, are used to generate the control grid voltage G1.

Die Verstärkerschaltung 1, die zwischen die Hochspan nungsquelle Vcc und die Niederspannungsquelle Vbb geschaltet ist, wird zum Empfangen des Eingangssignals Va und zum Erzeugen der Steuergitterspannung G1 verwendet. Die Verstär kerschaltung 1 besteht aus dem Transistor Q1, einem Widerstand R1 und einem Widerstand R2. In dieser Ausführungsform ist der Transistor Q1 ein pnp-Bipolartransistor. Der Emitter anschluß und der Kollektoranschluß des Transistors Q1 sind an den Widerstand R1 bzw. den Widerstand R2 angeschlossen. Der Basisanschluß des Transistors Q1 ist mit der Eingangsspan nung Va verbunden. Damit ist die vom Kollektoranschluß gelieferte Steuergitterspannung G1 umgekehrt proportional zur Eingangsspannung Va.The amplifier circuit 1 , which is connected between the high voltage source Vcc and the low voltage source Vbb, is used for receiving the input signal Va and for generating the control grid voltage G1. The amplifier circuit 1 consists of the transistor Q1, a resistor R1 and a resistor R2. In this embodiment, transistor Q1 is a pnp bipolar transistor. The emitter connection and the collector connection of the transistor Q1 are connected to the resistor R1 and the resistor R2. The base terminal of the transistor Q1 is connected to the input voltage Va. The control grid voltage G1 supplied by the collector connection is thus inversely proportional to the input voltage Va.

Die Hochspannungsquelle Vcc ist über einen niederohmigen Weg mit der Masse verbunden. Der niederohmige Weg kann beim Ausschalten der CRT als Entladungsweg dienen; dadurch wird ein rasches Sperren des Transistors Q1 erzwungen.The high voltage source Vcc has a low impedance Way connected to the crowd. The low-resistance path can be used for Switching off the CRT serve as a discharge path; thereby forced transistor Q1 to turn off.

In dieser Ausführungsform ist die Hochspannungsquelle Vcc durch die Heizspannungsquelle umgesetzt. Diese Realisie rung hat zwei Vorteile.In this embodiment, the high voltage source Vcc implemented by the heating voltage source. This reality tion has two advantages.

(1) The heating voltage source serves a current through the heating wire. Generally this is Heating voltage about 6.3 volts, and the heating wire itself has a resistance of approximately 10 ohms. So that the heating wire the requirements for the low-resistance path completely fulfill.
(2) The heating voltage source is in commercially available CRTs already exists. So there is no additional for the implementation Component required, and manufacturing costs are small.

Da zudem keine zusätzliche Spannungsquelle vorhanden ist, verbraucht die Schaltung gemäß der Ausführungsform nicht zwingend zusätzliche Leistung. Since there is also no additional voltage source the circuit according to the embodiment does not consume mandatory additional performance.

Die Anforderung an die Niederspannungsquelle Vbb besteht darin, daß der Elektronenstrahl vollständig unterdrückt werden kann, wenn die von der Niederspannungsquelle Vbb gelieferte niedere Bezugsspannung an das Steuergitter 13 angelegt wird. In dieser Ausführungsform hat die niedere Bezugsspannung, die die Niederspannungsquelle Vbb liefert, ungefähr den Wert -200 V, den man an nahezu alle Arten von Elektronenstrahl- Erzeugungssystemen anlegen kann. Zusätzlich kann man den Spannungspegel -200 V direkt aus einer Sekundärwicklung des Zeilentransformators entnehmen.The requirement for the low voltage source Vbb is that the electron beam can be completely suppressed when the low reference voltage supplied by the low voltage source Vbb is applied to the control grid 13 . In this embodiment, the low reference voltage that the low voltage source Vbb provides is approximately -200 V that can be applied to almost all types of electron beam generation systems. In addition, the voltage level -200 V can be taken directly from a secondary winding of the line transformer.

Die Wirkungsweise der Verstärkerschaltung 1, der Hochspannungsquelle Vcc und der Niederspannungsquelle Vbb kann man wie folgt beschreiben. Im Normalbetrieb der CRT ist der Transistor Q1 im aktiven Bereich vorgespannt und dient als Verstärker. Damit ändert sich die Steuergitterspannung G1 abhängig vom Eingangssignal Va, und die Anzahl der ausge sendeten Elektronen ändert sich mit der Steuergitterspannung G1. Beim Abschalten der CRT entlädt sich der Transistor Q1 über den niederohmigen Weg (oder den Heizdraht) und sperrt sehr rasch. Das Sperren des Transistors Q1 bedeutet, daß kein Kollektorstrom auftritt. Damit sinkt die Steuergitterspannung G1 auf die niedere Bezugsspannung (-200 V) und kann an das Steuergitter 13 angelegt werden, um den Elektronenstrahl sofort zu unterbrechen, den die Kathode aussendet.The operation of the amplifier circuit 1 , the high voltage source Vcc and the low voltage source Vbb can be described as follows. During normal operation of the CRT, the transistor Q1 is biased in the active area and serves as an amplifier. The control grid voltage G1 thus changes as a function of the input signal Va, and the number of electrons emitted changes with the control grid voltage G1. When the CRT is switched off, the transistor Q1 discharges via the low-resistance path (or the heating wire) and blocks very quickly. Blocking transistor Q1 means that no collector current occurs. The control grid voltage G1 thus drops to the low reference voltage (-200 V) and can be applied to the control grid 13 in order to immediately interrupt the electron beam which the cathode emits.

Die Spannungsregelschaltung 3 dient dazu, die Eingangs spannung Va direkt zu regeln. Damit wird die Steuergitter spannung G1 geregelt, die man zum Einstellen der Helligkeit des dargestellten Bilds verwendet. Die Spannungsregelschaltung 3 besteht aus dem Widerstand R3, dem Widerstand R4, dem Widerstand R5, dem Kondensator C1 und dem Transistor Q2, siehe Fig. 2. Der Widerstand R3 ist zwischen die Hochspannungsquelle Vcc und die Basis des Transistors Q1 geschaltet. Der Widerstand R4 liegt zwischen der Basis des Transistors Q1 und Masse. Die Widerstände R3, R4 und R5 und der Transistor Q2 bilden eine einstellbare Spannungsteilerschaltung zum Erzeugen der Eingangsspannung Va aus der Hochspannungsquelle Vcc. Den Widerstand R5 und den Transistor Q2 in der Spannungsregelschaltung 3 kann man als Steuermechanismus zum Einstellen der Größe des Eingangssignals Va verwenden.The voltage regulating circuit 3 serves to regulate the input voltage Va directly. This controls the control grid voltage G1, which is used to adjust the brightness of the displayed image. The voltage regulating circuit 3 consists of the resistor R3, the resistor R4, the resistor R5, the capacitor C1 and the transistor Q2, see FIG. 2. The resistor R3 is connected between the high voltage source Vcc and the base of the transistor Q1. Resistor R4 is between the base of transistor Q1 and ground. The resistors R3, R4 and R5 and the transistor Q2 form an adjustable voltage divider circuit for generating the input voltage Va from the high voltage source Vcc. The resistor R5 and the transistor Q2 in the voltage regulating circuit 3 can be used as a control mechanism for adjusting the size of the input signal Va.

Die Reihenschaltung des Widerstands R5 und des Transistors Q2 ist parallel zum Widerstand R4 geschaltet. Die Eingangsspannung Va ist über das Spannungsteilungsver hältnis einstellbar. An die Basis des Transistors Q2 wird ein PWM-Signal P1 angelegt. Die modulierten Pulse P1 bestehen aus einer Folge von Pulsen, die der Mikrocontroller der CRT erzeugt. Der Mikrocontroller verwendet den benutzerdefinierten Helligkeitsparameter zum Festlegen der Pulsbreite bzw. des sogenannten Tastverhältnisses des Signals P1. Hat das PWM- Signal P1 den logischen High-Zustand, so schaltet der Transistor Q2 durch und das Spannungsteilerverhältnis ändert sich, da der Widerstand R5 zum Widerstand R4 elektrisch parallel geschaltet ist. Hat das PWM-Signal P1 den logischen Low-Zustand, so sperrt der Transistor Q2, und das Spannungs teilerverhältnis ändert sich nicht, da der Widerstand R5 vom Widerstand R4 elektrisch getrennt ist. Aus diesem Grund kann man mit den unterschiedlichen Pulsbreiten der Impulse des PWM-Signals P1 unterschiedliche Spannungsteilerverhältnisse einstellen und damit das Eingangssignal Va abstimmen. Der Kondensator C1 dient als Filter zum Ausfiltern der hoch frequenten Signale, die durch das Ein- und Ausschalten des Transistors Q2 entstehen.The series connection of the resistor R5 and the Transistor Q2 is connected in parallel with resistor R4. The input voltage Va is via the voltage division ver Ratio adjustable. At the base of transistor Q2 is a PWM signal P1 is applied. The modulated pulses P1 exist from a sequence of pulses that the microcontroller of the CRT generated. The microcontroller uses the custom one Brightness parameters for defining the pulse width or the so-called duty cycle of the signal P1. Does the PWM Signal P1 is in the logic high state, so the Transistor Q2 through and the voltage divider ratio changes itself, since the resistor R5 to the resistor R4 is electrical is connected in parallel. The PWM signal P1 has the logical one Transistor Q2 turns off, and the voltage turns off divider ratio does not change because the resistance R5 from Resistor R4 is electrically isolated. Because of this, can one with the different pulse widths of the impulses of the PWM signal P1 different voltage divider ratios adjust and thus adjust the input signal Va. Of the Capacitor C1 serves as a filter to filter out the high Frequent signals by switching the on and off Transistors Q2 arise.

Die Wirkungsweise der Spannungsregelschaltung 3 wird im folgenden beschrieben. Hat das PWM-Signal P1 eine größere Pulsbreite, so verlängert sich die Durchlaßdauer des Transistors Q2, und das Eingangssignal Va nimmt ab. Damit nimmt die Steuergitterspannung G1 zu, und die Helligkeit der CRT nimmt ebenfalls zu. Hat dagegen das PWM-Signal P1 eine kürzere Pulsbreite, so verkürzt sich die Durchlaßdauer des Transistors Q2, und das Eingangssignal Va nimmt zu. Damit nimmt die Steuergitterspannung G1 ab, und die Helligkeit der CRT nimmt ebenfalls ab. Daher kann der Mikrocontroller der CRT in dieser Ausführungsform die Steuergitterspannung G1 einstellen.The operation of the voltage control circuit 3 is described below. If the PWM signal P1 has a larger pulse width, the transmission period of the transistor Q2 increases and the input signal Va decreases. The control grid voltage G1 thus increases and the brightness of the CRT also increases. On the other hand, if the PWM signal P1 has a shorter pulse width, the pass time of the transistor Q2 is shortened and the input signal Va increases. The control grid voltage G1 thus decreases and the brightness of the CRT also decreases. Therefore, the microcontroller of the CRT can set the control grid voltage G1 in this embodiment.

Die Austastregelschaltung 5 steuert abhängig vom Vertikalaustastsignal V_BLK die Steuergitterspannung G1, um den Elektronenstrahl während der Austastperiode zu unterdrück en. Die Austastperiode ist als diejenige Zeitdauer erklärt, in der von der letzten Abtastzeile zur ersten Abtastzeile zurückgesprungen wird. Allgemein hat V_BLK High-Pegel während der Austastperiode und Low-Pegel außerhalb der Austastperiode. Fig. 2 zeigt, daß die Austastregelschaltung 5 aus einem Widerstand R6, einem Widerstand R7 und einem npn-Transistor Q3 besteht. Die Austastregelschaltung 5 dient als Schaltein richtung. Hat das Vertikalaustastsignal V_BLK High-Pegel, d. h. also in der Austastperiode, so schaltet der Transistor Q3 durch. Der Spannungspegel am Emitteranschluß des Transistors Q1 wird auf Massepegel gezogen und der Transistor Q1 sperrt. Dadurch sinkt die Steuergitterspannung G1 auf den Spannungspegel der Niederspannungsquelle Vbb (-200 V) und unterdrückt damit den Elektronenstrahl. Außerhalb der Austastperiode arbeitet die Verstärkerschaltung im Normal betrieb, da der Transistor Q3 sperrt. In der obigen Beschrei bung wird die bevorzugte Ausführungsform so angewendet, daß sie eine Vertikalaustastung ausführt. Die Anwendbarkeit der Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Erfindung ist beispielsweise auch für die Horizontalaustastung anwendbar.The blanking control circuit 5 controls the control grid voltage G1 depending on the vertical blanking signal V_BLK to suppress the electron beam during the blanking period. The blanking period is explained as the period of time in which the last scan line jumps back to the first scan line. In general, V_BLK has high levels during the blanking period and low levels outside the blanking period. Fig. 2 shows that the blanking control circuit 5 consists of a resistor R6, a resistor R7 and an npn transistor Q3. The blanking control circuit 5 serves as a switching device. If the vertical blanking signal V_BLK is high, that is to say in the blanking period, the transistor Q3 turns on. The voltage level at the emitter terminal of transistor Q1 is pulled to ground level and transistor Q1 blocks. As a result, the control grid voltage G1 drops to the voltage level of the low-voltage source Vbb (-200 V) and thus suppresses the electron beam. Outside the blanking period, the amplifier circuit operates in normal operation because the transistor Q3 blocks. In the above description, the preferred embodiment is applied to perform vertical blanking. However, the applicability of the invention is not limited to this. The invention can also be used for horizontal blanking, for example.

Schließlich ist die Steuergitterspannungs-Erzeugungs schaltung in drei unterschiedlichen Betriebsarten einsetzbar.Finally, the control grid voltage generation circuit can be used in three different operating modes.

1. Normal operation

Im Normalbetrieb ändert sich die Steuergitterspannung G1 abhängig vom Eingangssignal Va. Zusätzlich kann der Mikrocontroller der CRT das Eingangssignal Va abhängig von einem benutzerdefinierten Helligkeitsparameter einstellen. Hat das PWM-Signal P1 eine größere Pulsbreite, so nimmt das Eingangssignal Va ab, und die Steuergitterspan nung G1 nimmt zu. Dadurch nimmt die Helligkeit der CRT zu. Hat das PWM-Signal P1 eine kürzere Pulsbreite, so nimmt das Eingangssignal Va zu, und die Steuergitterspannung G1 nimmt ab. Dadurch nimmt die Helligkeit der CRT ab. Auf diese Weise stellt die erfindungsgemäße Schaltung die Helligkeit der CRT ein. The changes in normal operation Control grid voltage G1 depending on the input signal Va. In addition, the microcontroller of the CRT can receive the input signal Va depends on a user-defined brightness parameter to adjust. If the PWM signal P1 has a larger pulse width, thus the input signal Va decreases and the control grid voltage G1 is increasing. This increases the brightness of the CRT. If the PWM signal P1 has a shorter pulse width, this takes Input signal Va increases, and the control grid voltage G1 increases from. This reduces the brightness of the CRT. In this way the circuit according to the invention sets the brightness of the CRT on.

2. Blanking mode

Hat das Austastsignal High-Pegel, nämlich in der Austastperiode, so sperrt der Transistor Q1 in der Verstärkerschaltung 1 und die Steuergitterspannung G1 sinkt auf -200 V. Damit kann sie den Elektronenstrahl unterbrechen.If the blanking signal is high, namely in the blanking period, the transistor Q1 is blocked in the amplifier circuit 1 and the control grid voltage G1 drops to -200 V. It can thus interrupt the electron beam.

3. Shutdown operation

Beim Abschalten der CRT-Anzeige entlädt sich der Transistor Q1 sehr rasch über den Heizdraht und sperrt. Die Steuergitterspannung G1 sinkt auf -200 V, um den Elektronenstrahl zu unterbrechen und die CRT zu schützen. When the CRT display is switched off The transistor Q1 discharges very quickly via the heating wire and locks. The control grid voltage G1 drops to -200 V, to interrupt the electron beam and the CRT to protect.

Die Erfindung wurde beispielhaft und anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen eingeschränkt ist. Es ist im Gegenteil beabsichtigt, zahl reiche Abwandlungen und ähnliche Anordnungen einzuschließen, die für Fachleute naheliegend sind. Daher sollte der Bereich der beigefügten Ansprüche so breit wie möglich aufgefaßt werden und all diese Abwandlungen und ähnliche Anordnungen einschließen.The invention has been exemplified and based on a preferred embodiment described. However, it is clear that the invention is not based on the disclosed embodiments is restricted. On the contrary, it is intended to pay to include rich variations and similar arrangements, that are obvious to experts. Hence the area of the appended claims as broad as possible and all these modifications and similar arrangements lock in.

Claims

A circuit for generating a control grid voltage (G1) for a CRT, comprising:
a high voltage source (Vcc) for supplying a high reference voltage, the high voltage source (Vcc) being connected to ground via a low-resistance path;
a low voltage source (Vbb) for supplying a low reference voltage; and
an amplifier circuit ( 1 ) which is connected between the high voltage source (Vcc) and the low voltage source (Vbb) and is biased by the high reference voltage and the low reference voltage, and which receives an input signal (Va) and the control grid voltage (G1) depending on Generated input signal (Va), wherein the amplifier circuit ( 1 ) is discharged into a blocking state via the low-resistance path, which is connected between the high-voltage source (Vcc) and ground, and the control grid voltage (G1) is drawn to the low reference voltage by the Electron beam to interrupt the CRT when the CRT is turned off.

2. The circuit of claim 1, wherein the high voltage source (Vcc) is a heating voltage source of the CRT.

3. The circuit of claim 1, wherein the low voltage source (Vbb) from a secondary winding of a line transformers of the CRT is generated.

4. The circuit of claim 1, wherein the amplifier circuit ( 1 ) comprises:
a first resistor (R1) whose first terminal is connected to the high voltage source (Vcc);
a second resistor (R2), the first terminal of which is connected to the low voltage source (Vbb); and
a first transistor (Q1) whose emitter terminal is connected to the second terminal of the first resistor (R1), a base terminal for receiving the input voltage (Va) and a collector terminal which is connected to the second terminal of the second resistor (R2), wherein the collector terminal of the first transistor (Q1) provides the control grid voltage (G1).

5. The circuit of claim 1, wherein the input voltage (Va) is generated in a voltage divider circuit ( 3 ) from the high reference voltage.

6. The circuit of claim 5, wherein the voltage divider circuit ( 3 ) comprises:
a third resistor (R3) connected between the high voltage source (Vcc) and the amplifier circuit ( 1 );
a fourth resistor (R4) connected between the amplifier circuit ( 1 ) and ground;
a fifth resistor (R5), the first terminal of which is connected to the amplifier circuit ( 1 );
a second transistor (Q2) connected between the second terminal of the fifth resistor (R5) and ground and controlled by a pulse width modulation signal (P1) which controls the on and off states of the second transistor (Q2) to control the Set input voltage (Va) that is generated at the junction of the third resistor (R3) and the fourth resistor (R4).

7. The circuit of claim 6, wherein a microcontroller generates the pulse width modulation signal (P1).

8. The circuit according to claim 1, further comprising a blanking circuit ( 5 ) which is connected to the amplifier circuit ( 1 ) and is controlled by a blanking signal (V_BLK), the blanking circuit ( 5 ) the amplifier circuit ( 1 ) depending on the blanking signal ( V_BLK) pulls into a blocking state, and the control grid voltage (G1) is pulled to the low reference voltage during the blanking periods.